2. Câc phương phâp trích li tră vă yếu tố ảnh hưởng: 1 Kĩ thuật trích li dùng enzim: [33]
2.2.2.3.2. Trích li caffeine:
Hiện nay, có nhiều phương phâp nhằm loại bỏ chất caffein ra khỏi tră để sản xuất tră không có chứa chất caffein hoặc dịch chiết tră. Chloroform hoặc methylen chloride lă những dung môi hữu hiệu nhằm tâch caffein ra khỏi lâ tră.Tuy nhiín, sản phẩm năy không được người tiíu dùng chấp nhận một câch rông rêi vì độ độc hại của dung môi. Phương phâp dùng CO2 siíu tới hạn để phđn tâch ceffein thì cho hiệu quả rất cao lại không để lại dung môi sót, nhưng đđy lại lă phương phâp rất tốn kĩm do chi phí cho thiết bị lă quâ đắt. Vì vậy tâch caffein khỏi tră bằng nước nóng đang đươc xem lă một công nghệ có tính khả thi vì phương phâp năy rẻ tiền vă không để lại chất độc hại trong sản phẩm. [77]
Tiến trình nghiín cứu:[77]
Tâc giả đê tiến hănh nghiín cứu sự ảnh hưởng của ba yếu tố lă thời gian trích li, nhiệt độ trích li vă tỉ lệ giữa lượng lâ tră với nước, mỗi yếu tố được khảo sât ở ba mức độ khâc nhau nhằm tìm ra thông số tối ưu.
xanh
Bảng 5.6: Bảng thiết kế câc thông số ảnh hưởng trín từng mẫu nghiín cứu
–Kết quả nghiín cứu
Nồng độ caffein trong lâ tră khâc nhau ở 9 mẫu nghiín cứu.
Nồng độ chất caffein còn lại trong mẫu số 8, số 9, số 7 đặc biệt thấp hơn những mẫu 1-6.
Nồng độ caffein còn lại ở mẫu 8 vă 9 thì thấp hơn mẫu 7
So sânh với lượng caffein trong lâ tră tươi thì ở mẫu 8 có 83% lượng caffein được loại bỏ vă ở mẫu 9 lă 75%.
Những mẫu 7,8 vă 9 chúng ta đều trích li ở nhiệt độ lă 1000C vă lượng caffein còn lại rất thấp. Lượng caffein còn lại giảm khi nhiệt độ tăng vă ở nhiệt độ 1000C đặc biệt ít hơn ở 50 vă 75 0C. Điều năy cho ta thấy nhiệt độ lă yếu tố chính ảnh hưởng lín quâ trình decaffein của lâ tră tươi.
Thời gian trích li vă tỉ lệ dung môi trích li với tră cũng có ảnh hưởng đến quẩ trình decaffein nhưng không quan trọng bằng nhiệt độ.
Bảng 5.7: Kết quả phđn tích sự ảnh hưởng của câc nhđn tố
xanh
Câc nhóm catechin trong tră đê được chứng minh lă có lợi cho sức khỏe con người vì vậy mă ta cần kiểm tra xem câc nhóm năy có bị mất đi trong quâ trình khử caffein hay không.
Tổng lượng catechin còn lại trong câc mẫu sau khi decaffeine lă tương đối giống nhau vă lượng năy ở mẫu 8 lă 95% so với lâ tră tươi (Hình 7A, 7B).Những nhóm chính của catechin lă EGCG vă EGC lă hầu như không bị mất đi trong quâ trình decaffeine.
Fig. 1. HPLC profiles of control sample (A), treatment No. 8 (B), and decaffeinated sample of rolled leaf (C) 1: GC; 2: EGC; 3: C; 4: Caffeine; 5: EC; 6: EGCg; 7: GCg; 8: Ecg; 9: Cg.
xanh
Hình 5.7: Kết quả phđn tích HPLC câc hợp chất catechin trong (A) Lâ tră tươi
(B) Mẫu tră số 8 đê qua xử lí decaffein (C) Tră đê qua xử lí decaffeine vă lăm xoăn
–Xĩt sự khử caffeine với câc mẫu lă sản phẩm của câc giai đoạn khâc nhau trong sản xuất tră xanh.
Trong công nghệ sản xuất tră xanh, ngay từ giai đoạn đầu, người ta đê tiến hănh diệt men để đình chỉ mọi hoạt động của enzim. Sau đó tră được đem vò vă tiếp theo lă sấy ở nhiệt độ khoảng 90-1100C. Để đânh giâ sự ảnh hưởng của quâ trình trích ly caffein bằng nước nóng lín sự tổn thất catechin trong công nghệ chế biến tră xanh, từng sản phẩm của câc giai đoạn diệt men , vò chỉ, sấy khô được mang đi đânh giâ ở điều kiện thí nghiệm số 8.
Kết quả lă lượng caffeine còn lại trong 3 mẫu đó khoảng từ 1,2-3,4mg g-1, ít hơn lượng caffeine còn lại trong mẫu tră tươi ở cùng điều kiện xử lí.
Bảng 5.8: Kết quả phđn tích hăm lượng câc chất chính trong tră đê qua xử lí nhiệt vă cơ học.
Vậy tră đê qua xử lí thì quâ trình khử caffeine hiệu quả hơn. Tuy nhiín lượng catechin còn lại trong tră cũng bị giảm đâng kể trong quâ trinh trích li caffeine bằng nước nóng. So với lâ tră tươi thì lượng catechin trong tră đê qua quâ trình diệt men bị mất đi 16%, ở tră đê vò lă 49% vă tră đê được sấy lă 68%. Vậy công nghệ khử caffeine bằng nước nóng không thích hợp cho tră đê qua quâ trình vò vă sấy khô .
Vậy quâ trình loại caffein bằng nước nóng chỉ đặc biệt thích hợp để xử lí tră tươi. Còn tră đê qua quâ trình vò hoặc sấy thì câc tế băo đê bị phâ vỡ, giải phóng câc nhóm catechin cũng như caffein ra ngoăi mặt lâ. Vì vậy chúng dễ dăng hoă tan trong nước trong quâ trình trích li bằng nước nóng. Vă ở quâ trâ trình diệt men, câc tế băo năy có lẽ cũng bị dập nât một phần do tâc động đảo trộn, vì vậy lượng catechin bị mất mât nhiều hơn so với lâ tươi. Tóm lại, lượng catechin còn lại trong lâ tươi lă nhiều nhất, sau đó đến lâ đê qua diệt men, lâ đê vò vă cuối cùng lă lâ đê qua giai đoạn sấy.
xanh
Trong những lâ tră nguyín vẹn thì catechin vă caffeine nằm trong không băo, nó có thể khuyếch tân qua măng tế băo vă hoă tan văo nước trong quâ trình trích li. Sự khâc nhau về khả năng hoă tan trong nước cũng vă khối lượng phđn tử của caffeine vă catechin giải thích vì sao caffeine có thể được loại bỏ khỏi tră tươi mă không kĩo theo catechin trong quâ trình trích li. Độ hoă tan của caffeine trong nước lă 21,7 g/l trong khi của EGCG (loại catechin quan trọng nhất trong tră) khoảng 5 g/l. Trọng lượng phđn tử của caffeine lă 194,2 trong khi của EGCG lă 458,4. Khi được trích li bằng nước nóng thì caffeine khuyếch tân vă hoă tan dễ dăng hơn trong nước do nó có khả năng hoă tan cao hơn vă trọng lượng phđn tử nhỏ hơn catechin.
Theo hình 6.7 thì thời gian trích li vă tỉ lệ giữa dung môi vă tră có ảnh hưởng đến quâ trình khử caffeine mặc dù ảnh hưởng đó lă không mạnh như nhiệt độ. Theo hình 6.7 thì thông số thích hợp nhất cho quâ trình khử caffeine lă nhiệt độ khoảng 100 0C trong thời gian 3-5 phút vă tỉ lệ nước trích li với tră lă 1:20.
Xử lí bằng nước nóng lă một phương phâp đơn giản ,rẻ tiền vă không độc hại thích hợp cho công nghệ khử caffeine. Khi sản xuất tră xanh, tră bắt buộc phải qua giai đoạn diệt men. Ta có thể kết hợp vừa diệt men vừa decaffeine hoâ trong cùng một qui trình xử lí bằng nước nóng. Còn đối với sản xuất tră đen, ta không thể decaffeine trước vì nó sẽ diệt toăn bộ ezim cần cho quâ trình lín men. Nhưng nếu ta khử caffeine sau quâ trình lăm hĩo, vò tră vă lín men thì toăn bộ lượng catachin cũng bị mất đi.Như vậy phương phâp trích li caffeine bằng nước nóng không thích hợp cho sản xuất tră đen.